[发明专利]一种复合材料电池包上盖及其制备方法

说明书

本发明属于汽车电池包技术领域，提供了一种复合材料电池包上盖及其制备方法，由连续纤维增强热塑性复合材料层合板材经二维切割、快速热压成型和机加工制备得到，包括以下步骤：根据目标产品的尺寸结构，将满足设计厚度及铺层要求的连续纤维增强热塑性复合材料层合板材裁切，得到二维异形层合板材；将裁切后的异形层合板材加热；将加热后的异形层合板材快速转移至成型模具；模具快速合模、加压；脱模得到电池包上盖模压件；最后将电池包上盖模压件经切边和打孔后得到上盖。本发明采用的复合材料为连续纤维增强热塑性复合材料，相比SMC电池包上盖，在同等性能要求下，可减重大于30％，具有更佳的轻量化效果，并达到节能、环保的目的。

技术领域

本发明属于汽车电池包技术领域，具体涉及一种复合材料电池包上盖及其制备方法。

背景技术

随着新能源电动汽车的蓬勃发展，电动汽车的“里程焦虑”-续航里程较短已越发成为用户的痛点之一，解决“里程焦虑”，提升电动汽车续航里程的方法主要有提升电池容量和采用轻量化技术，有数据表明电动汽车减重100kg，续航里程可提高10％-11％，电池成本减少20％，日常损耗成本减少20％。目前应用于电池包上盖的材料主要有钢、铝等金属材料和SMC复合材料。相比金属上盖，采用SMC复合材料制备电池包上盖，减重可达30％。但是由于SMC中增强纤维为非连续纤维，其力学性能较低。SMC中树脂基体为热固性树脂，导致SMC材料不可循环利用，难以回收。由于树脂基体为热固性树脂，在成型过程中存在化学反应，因此其成型周期较长，因此本领域迫切需要开发一种制备方法简单，适用于汽车产业的大批量高节拍生产，且轻量化性能更佳，材料可回收利用的电池包上盖。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，而提供一种更具轻量化效果、材料可再生加工和回收利用的复合材料电池包上盖及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种复合材料电池包上盖的制备方法，其特征在于，由连续纤维增强热塑性复合材料层合板材经二维切割、快速热压成型和机加工制备得到，所述方法包括以下步骤：

1、根据目标产品的尺寸结构，将满足设计厚度及铺层要求的连续纤维增强热塑性复合材料层合板材裁切，得到二维异形层合板材；

2、将裁切后的异形层合板材在一定温度下加热一定时间；

3、将加热后的异形层合板材快速转移至成型模具；

4、模具快速合模、加压；

5、保压一定时间后开模，脱模得到电池包上盖模压件；

6、最后将电池包上盖模压件经切边和打孔后得到最终的电池包上盖产品。

在上述的一种复合材料电池包上盖的制备方法中，所述的连续纤维增强热塑性复合材料层合板材包括有增强纤维以及树脂基体，所述的增强纤维为连续纤维，所述的树脂基体为热塑性树脂。

在上述的一种复合材料电池包上盖的制备方法中，所述的续纤维增强热塑性复合材料层合板材包括单向铺层、正交铺层或准各向同性铺层。

在上述的一种复合材料电池包上盖的制备方法中，所述的增强纤维为选自玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维，增强纤维可以单独使用任一种增强纤维，也可以两种或多种增强纤维混合使用。

在上述的一种复合材料电池包上盖的制备方法中，所述的连续纤维包括连续纤维束和纤维织物，纤维织物包括平纹织物、斜纹织物、缎纹织物、单向织物、多轴向经编织物，可以单独使用任一种单向连续纤维或任一纤维织物进行铺层，也可以将单向纤维束与任一纤维织物混合铺层，或将不同种类的纤维织物混合铺层，连续纤维增强复合材料层合板中纤维质量含量在40％-80％之间，更佳的为50％-75％之间。